本實(shí)用新型屬于生活用品領(lǐng)域，尤其是涉及一種節(jié)能型保健腳盆。

背景技術(shù)：

隨著物質(zhì)文化生活不斷的進(jìn)步，人們?cè)絹碓阶⒅厣钇焚|(zhì)，并且更加關(guān)心自己和家人的健康問題，而熱水泡腳便成為了最簡(jiǎn)便、有效的保健方式之一。用熱水泡腳能夠緩減疲勞，利于睡眠，促進(jìn)血液循環(huán)，驅(qū)除體內(nèi)寒氣，促進(jìn)代謝，達(dá)到健康養(yǎng)生的目的。然而泡腳也有一定的講究，其關(guān)鍵在于控制好水溫和泡腳的時(shí)間，最佳的泡腳溫度為38℃-43℃，水溫過高會(huì)對(duì)身體造成傷害，因而對(duì)于泡腳來說，精確的調(diào)節(jié)水溫并較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持住該溫度顯得至關(guān)重要。

傳統(tǒng)的用來泡腳的保健腳盆直接加入熱水，憑借體感經(jīng)驗(yàn)來控制溫度，并需要插上電源，通過電加熱的方式保持水溫。這樣處理，一方面水溫的控制不夠精確，同時(shí)由于連接電源，在耗費(fèi)能源的同時(shí)，也帶來了很多不方便和安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服傳統(tǒng)保健腳盆使用不便的不足,本實(shí)用新型提供一種能快速、準(zhǔn)確地將水溫調(diào)節(jié)至設(shè)定溫度并長(zhǎng)時(shí)間保溫的節(jié)能型保健腳盆。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種節(jié)能型保健腳盆，至少包括有盆體，所述盆體包括導(dǎo)熱層內(nèi)壁和隔熱層外壁； 所述的導(dǎo)熱層內(nèi)壁和隔熱層外壁之間設(shè)置有由填充有液態(tài)金屬的導(dǎo)熱管和無機(jī)水合鹽組成的相變材料層。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)熱管設(shè)置在導(dǎo)熱層內(nèi)壁上。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)熱管間隔設(shè)置在導(dǎo)熱層內(nèi)壁上。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)熱管內(nèi)的液態(tài)金屬相變材料為鉍銦合金或鉍銦錫合金或鉍銦鉛合金或鎵銦合金或鉍銦鎘合金。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)熱層內(nèi)壁材料為不銹鋼或銅或鋁。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)熱管的材料為銅或鋁。

進(jìn)一步的，所述相變材料層中無機(jī)水合鹽為六水合氯化鐵、硝酸鋅、磷酸氫二鈉、硫酸鈷、六水合碘化鈣或七水磷酸氫鉀中的任意一種或任意組合。

進(jìn)一步的，所述隔熱層外壁材料為木質(zhì)、隔熱陶瓷、隔熱玻璃或隔熱塑料。

本實(shí)用新型的工作原理是：根據(jù)目標(biāo)溫度43℃設(shè)置好相變材料層內(nèi)無機(jī)水合鹽材料的質(zhì)量和導(dǎo)熱管內(nèi)液態(tài)金屬的質(zhì)量，將初始溫度為95℃的熱水等介質(zhì)倒入盆體內(nèi)，相變材料層內(nèi)熔點(diǎn)在43℃左右的無機(jī)水合鹽材料熔化迅速吸收介質(zhì)的熱量并儲(chǔ)能，使得盆體內(nèi)的介質(zhì)的溫度在短時(shí)間內(nèi)降低至目標(biāo)溫度，無機(jī)水合鹽材料的溫度通過導(dǎo)熱管傳導(dǎo)至液態(tài)金屬，隨著時(shí)間的推移，介質(zhì)溫度逐漸下降，熔點(diǎn)在43℃左右的液態(tài)金屬通過緩慢的凝固過程釋放熱量，該熱量傳導(dǎo)給介質(zhì)實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的溫度得以較長(zhǎng)時(shí)間的保持。

本實(shí)用新型的有益效果是：復(fù)合相變儲(chǔ)能系統(tǒng)由低熔點(diǎn)的液態(tài)金 屬相變材料和無機(jī)水合鹽相變材料通過導(dǎo)熱優(yōu)化設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)快速準(zhǔn)確地將盆內(nèi)的水溫精確地調(diào)節(jié)到設(shè)定溫度并長(zhǎng)時(shí)間保溫，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，省卻繁瑣的調(diào)溫步驟，使用方便，提高了能源的利用率，節(jié)能環(huán)保，安全可靠，具有很好的市場(chǎng)推廣價(jià)值。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3、實(shí)施例4及實(shí)施例5中水體的溫度變化情況分析。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好的理解本實(shí)用新型方案，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

參照?qǐng)D1所示，一種節(jié)能型保健腳盆，包括盆體1，盆體1形成用于容置熱水等介質(zhì)11的第一腔體，第一腔體的上部形成開口，使用者的雙腳通過開口伸入第一腔體內(nèi)。盆體1包括導(dǎo)熱層內(nèi)壁1和隔熱層外壁2，導(dǎo)熱層內(nèi)壁1材質(zhì)為不銹鋼、鋁或銅，隔熱層外壁2材質(zhì)為木質(zhì)、隔熱陶瓷、隔熱塑料或隔熱真空玻璃。該導(dǎo)熱層內(nèi)壁1即為上述第一腔體的外壁，導(dǎo)熱層內(nèi)壁1和隔熱層外壁2形成相對(duì)密閉的第二腔體，第二腔體的縱截面呈U字型結(jié)構(gòu)。第二腔體內(nèi)設(shè)有相變 材料層，相變材料層內(nèi)填充有無機(jī)水合鹽3材料和導(dǎo)熱管5，無機(jī)水合鹽3材料的熔點(diǎn)大約在43℃，具體可以是FeCl₃·6H₂O、Zn(NO₃)₂·6H₂O、Na₂HPO₄·12H₂O、CoSO₄·7H₂O、CaI₂·6H₂O或K₂HPO₄·7H₂O。導(dǎo)熱管5內(nèi)填充有液態(tài)金屬4，液態(tài)金屬4的熔點(diǎn)大約在43℃，具體可以是鎵銦合金、鉍銦合金、鉍銦錫合金、鉍銦鉛合金或鉍銦鎘合金。第一腔體的外壁上平行圍設(shè)有多個(gè)導(dǎo)熱管5，每個(gè)導(dǎo)熱管5內(nèi)分別填充有液態(tài)金屬4，液態(tài)金屬4為低熔點(diǎn)合金相變材料，導(dǎo)熱管5的材質(zhì)為銅或鋁，導(dǎo)熱管5的直徑為0.8-1.2cm。

假設(shè)腳盆中介質(zhì)為熱水，其體積為8L，熱水初始溫度為95℃，目標(biāo)溫度為43℃，為液態(tài)金屬和無機(jī)水合鹽兩種相變材料的優(yōu)缺點(diǎn)，本實(shí)用新型兼顧兩種相變材料的質(zhì)量和體積，其范圍如下：導(dǎo)熱管內(nèi)液態(tài)金屬合金相變材料質(zhì)量m₁范圍為：2.4-3.3kg；無機(jī)水合鹽相變材料的質(zhì)量m₂范圍為：4.5-4.8kg；相變儲(chǔ)能體系總的重量范圍為：7.3-7.8kg；總的體積范圍為：3.4-3.5L。本實(shí)用新型中，我們選擇的腳盆內(nèi)壁半徑r₀范圍是13-17cm，導(dǎo)熱管直徑為0.8-1.2cm，導(dǎo)熱圈半徑范圍是14.2-18.2cm，無機(jī)水合鹽相變材料的填充高度h₀范圍是14-16cm，無機(jī)水合鹽相變材料的填充第二腔體內(nèi)徑范圍為15.7-20.4cm，導(dǎo)熱管纏繞扎數(shù)n的范圍為10-18。

本實(shí)用新型通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得液態(tài)金屬與無機(jī)水合鹽的熱傳導(dǎo)界面與熱傳導(dǎo)距離的比例關(guān)系與各自的熱量吸收重量相匹配，達(dá)到最佳的能量吸收效率。

制備方法為：先按配方配比合金，然后以真空感應(yīng)熔煉的方式熔 煉合金。將配料放入熔煉坩堝之后，對(duì)真空感應(yīng)熔煉爐進(jìn)行抽真空處理使?fàn)t內(nèi)壓強(qiáng)低于5×10^-3Pa，然后向真空感應(yīng)熔煉爐內(nèi)加入惰性氣體(氮?dú)饣蛘邭鍤?作為保護(hù)氣體，加壓至0.5-0.8個(gè)大氣壓，開始通電熔煉。熔煉完畢后，降溫至室溫狀態(tài)，然后從爐中取出熔煉獲得的低熔點(diǎn)合金。

加工方法：根據(jù)盆體內(nèi)徑的尺寸，加工好不同直徑寬度的導(dǎo)熱管，然后準(zhǔn)備好水浴，水浴溫度為70-80℃，將低熔點(diǎn)合金通過水浴液化，注入到導(dǎo)熱管中，并對(duì)導(dǎo)熱管進(jìn)行封口處理，套緊在導(dǎo)熱層內(nèi)壁1上。然后將套有導(dǎo)熱管的導(dǎo)熱層內(nèi)壁1放入隔熱層外壁2形成的腔體中，隔熱層外壁2由隔熱材料制成，具有阻止腳盆內(nèi)外能量交換的作用，最后在導(dǎo)熱層內(nèi)壁1和隔熱層外壁2之間灌入液化的無機(jī)水合鹽相變材料，自然冷卻凝固后，將整個(gè)容器封口，制成一種節(jié)能型保健腳盆。

設(shè)定目標(biāo)溫度為43℃，分別調(diào)整液態(tài)金屬的質(zhì)量、無機(jī)水合鹽材料的質(zhì)量、相變材料的總體積、腳盆內(nèi)徑、無機(jī)水合鹽材料的填充高度和填充半徑及導(dǎo)熱管的纏繞匝數(shù)，進(jìn)行5組實(shí)驗(yàn)，具體數(shù)據(jù)見表1。

表1

分別將五組實(shí)施例的腳盆中沖入初始溫度為95℃的熱水，并統(tǒng)計(jì)腳盆內(nèi)溫度隨時(shí)間的變化，見下圖2。分析圖2得到，熱水的溫度在3分鐘左右就下降至目標(biāo)溫度43℃，并使得水溫維持25分鐘在40℃以上，在1小時(shí)后水溫仍然維持在37℃以上。

上述具體實(shí)施方式用來解釋說明本實(shí)用新型，而不是對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行限制，在本實(shí)用新型的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本實(shí)用新型作出的任何修改和改變，都落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。